石油化工裝置設(shè)備腐蝕原因分析

石油化工裝置設(shè)備腐蝕原因分析

近年來，吉林石油公司磺酸乙烯酸酯的含油量逐年增加，從2000年10%增加到現(xiàn)在的30%左右。設(shè)備腐敗現(xiàn)象頻發(fā)。2005年，在對(duì)整個(gè)工廠進(jìn)行的大規(guī)模維修工程的檢查中，一些塔和容器設(shè)備發(fā)生了不同程度的腐蝕。有些部位的腐敗現(xiàn)象非常嚴(yán)重，可能導(dǎo)致火災(zāi)事故和非計(jì)劃停車。因此，在設(shè)備運(yùn)行中研究腐敗問題具有重要意義。11.1(1)塔初步處理塔頂內(nèi)部塔壁低溫腐蝕;(2)正常壓力塔塔頂內(nèi)部塔壁低溫腐蝕;(3)減壓塔塔底腐蝕物及結(jié)焦增多;(4)減壓渣油器減壓渣油換熱器中腐蝕物增加;(5)1.啟動(dòng)式空冷裝置空冷管束腐蝕;(6)普通空氣預(yù)熱器預(yù)熱器管束腐蝕,翅片脫落。1.2(1)塔初步處理塔上部10層塔盤低溫腐蝕;(2)正常壓力塔塔上部10層塔盤低溫腐蝕;(3)1.啟動(dòng)式空冷裝置空冷器管束及水冷器管束低溫腐蝕(見圖1);(4)防沖板腐蝕成聯(lián)片張力主要腐蝕部位在減底泵出入口管線、閥門及減渣換熱器的管束和殼程出入口閥門,減底泵出口原壁厚8mm已減薄為3.5mm,減渣換熱器芯子抽出發(fā)現(xiàn)防沖板腐蝕成片狀,多根管束斷裂,管壁結(jié)垢嚴(yán)重,薄如紙片(見圖2)。1.3分餾塔油氣系統(tǒng)檢修中發(fā)現(xiàn)催化裝置系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備腐蝕較為明顯,主要腐蝕部位為分餾塔中上部塔盤及內(nèi)部構(gòu)件、塔頂冷凝冷卻設(shè)備、穩(wěn)定系統(tǒng)換熱設(shè)備、管線減薄等。(1)分餾塔頂油氣系統(tǒng)有6臺(tái)冷卻器,其中5臺(tái)嚴(yán)重泄漏,2臺(tái)管束報(bào)廢;(2)設(shè)備檢修吹掃過程中,加氫干氣管線排凝腐蝕斷裂脫落;(3)分餾塔低溫腐蝕,塔盤5~11層碳鋼塔盤腐蝕脫落,部分塔盤出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象(見圖3);(4)穩(wěn)定塔底重沸器、液態(tài)烴空冷、輕柴冷卻器等設(shè)備嚴(yán)重腐蝕泄漏。其中穩(wěn)定塔底重沸器經(jīng)過兩次處理,仍存在內(nèi)漏,液態(tài)烴空冷已經(jīng)陸續(xù)封堵330余根管束,仍處于投用觀察期。1.4(1)塔柴油上抽出口層部分塔盤有明顯低溫腐蝕減薄現(xiàn)象并可看到蜂窩眼,嚴(yán)重腐蝕的2塊塔盤出現(xiàn)漏穿;(2)剩余爐管二級(jí)過熱器爐管高溫腐蝕嚴(yán)重,多根爐管出現(xiàn)腐蝕的蜂窩眼,已有11根被堵死(見圖4)。1.5液罐尾氣管線腐蝕脫硫系統(tǒng)二硫化物分液罐尾氣管線內(nèi)有大量腐蝕下來的鐵銹等,經(jīng)常堵塞管線。1.6(1)在磺化裝置輸入前dn350cn350期間的氣田管道檢修期間在F3502尾氣入口線東側(cè)有1cm(2)火底dn700壓火焰線2004年10月發(fā)生爆管,從爆裂開處觀察DN700線底部減薄嚴(yán)重;(3)低液位罐底排凝管線腐蝕漏,預(yù)計(jì)罐底器壁減薄;(4)火炬泵出口的分液罐罐底排凝管線腐蝕漏,預(yù)計(jì)罐底器壁減薄;(5)火炬擠出冷卻裝置封頭腐蝕漏,預(yù)計(jì)器壁減薄;(6)火炬擠出冷卻裝置換熱器底部腐蝕漏;(7)低底板dn6線膨脹節(jié)膨脹節(jié)低點(diǎn)漏。1.7現(xiàn)卸車情況原油車間現(xiàn)卸車00122.1硫含量呈上升趨勢(1)原油一次加工裝置摻煉俄油比例逐年增加,由2000年的10%增加至目前的30%左右,俄油均屬于含硫原油,硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.69%,大慶油中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.11%(性質(zhì)見表1),使原油中總硫含量呈逐年上升趨勢,造成一次加工裝置及后序裝置設(shè)備腐蝕日益嚴(yán)重。(2)由于目前兩套常壓裝置脫鹽效果不理想,加之二次加工裝置摻渣煉量的增加導(dǎo)致催化裝置原料中硫含量增加,催化裝置原料的硫含量由摻煉俄油前的699×102.2低溫腐蝕的影響原料中的腐蝕性和硫含量有關(guān),但主要與在特定環(huán)境下參加反應(yīng)的硫化物有關(guān),一般來說原料對(duì)設(shè)備的腐蝕分為高、低溫腐蝕。(1)當(dāng)溫度≤120℃,無水H(2)溫度在120~240℃之間,除原有的H(3)溫度在240~340℃之間,硫化物開始分解生成H(4)溫度在340~400℃之間,H(5)溫度在426~430℃之間,出現(xiàn)顯著的高溫硫腐蝕,對(duì)設(shè)備腐蝕最快;(6)溫度>480℃,H2.3低溫腐蝕環(huán)境低溫腐蝕形態(tài)主要表現(xiàn)為均勻腐蝕和局部腐蝕。一般液相部分較重,汽相部分較輕,尤其在“露點(diǎn)”部位最為嚴(yán)重。腐蝕環(huán)境是低溫HCL-H(1)鹽水解和有機(jī)氯化物分解,產(chǎn)生HCl氣體溶于水后,形成強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)。在裝置油汽的低溫部位中,由于系統(tǒng)中有水存在,形成了HCL-H(2)原油中硫化物在加熱或催化裂化過程分解產(chǎn)生H(3)低溫HCN-H(4)低溫CO2.4溫度和流速與腐蝕的關(guān)系高溫硫腐蝕通常指240℃以上的重油部位硫、硫化氫和硫醇形成的腐蝕環(huán)境,其特點(diǎn)是均勻腐蝕。隨溫度升高,腐蝕加劇,480℃達(dá)到最高點(diǎn)。在高溫環(huán)境下,活性硫直接與金屬反應(yīng),形成S-H腐蝕的強(qiáng)弱與流體的流速有很大的關(guān)系,流速越高腐蝕越嚴(yán)重;同時(shí)由于管線內(nèi)的突出物或彎頭,阻礙了流體的線性流動(dòng),在局部區(qū)域內(nèi)引起渦流和紊流,因沖刷而使腐蝕加劇。3降低裝置腐蝕(1)含硫俄油與低硫原油分儲(chǔ)分煉。由于加工含硫俄油比例上升是造成全廠一、二次加工裝置設(shè)備硫腐蝕加重的根本原因,所以對(duì)原油進(jìn)行分儲(chǔ)分煉是有效解決設(shè)備硫腐蝕問題的重要技術(shù)措施之一。俄羅斯原油集中加工后,可專門對(duì)一套常減壓裝置采取防硫腐蝕措施;也可以實(shí)現(xiàn)含硫原油的餾分油即蠟油及渣油去延遲焦化及加氫裂化裝置加工,這兩套裝置加工含硫原料的能力強(qiáng),設(shè)備防腐蝕措施較好,可大大降低催化裂化等裝置的腐蝕程度,降低在其它裝置、儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的防腐蝕的投入,降低硫腐蝕,延長裝置運(yùn)行周期。(2)根據(jù)原油性質(zhì)變化情況,對(duì)常壓裝置重新篩選破乳劑,對(duì)原油進(jìn)行深度脫鹽。(3)增設(shè)緩蝕劑注入點(diǎn)。常壓塔頂冷凝、冷卻系統(tǒng)是受低溫腐蝕最嚴(yán)重的部位,目前主要采取向蒸頂、常頂油氣抽出管線注入緩蝕劑的方法,減少塔頂冷換設(shè)備和管線的腐蝕。二常減壓裝置自2002年起向蒸、常頂油氣抽出線注入EC1021A和EC1005A2種緩蝕劑,經(jīng)過三年多的運(yùn)行,使用效果較好,塔盤沒有受到腐蝕。根據(jù)2005年檢修設(shè)備檢查出的問題,下一步工廠準(zhǔn)備在兩套常減壓裝置減壓塔底系統(tǒng)、催化分餾塔頂增設(shè)緩蝕劑注入點(diǎn),延緩該部位設(shè)備硫腐蝕。近期,專門研發(fā)的適于催化裝置低溫HCN-H(4)加強(qiáng)防腐監(jiān)測。原油一次加工裝置,初、常頂水中Fe(5)提高設(shè)備材質(zhì)等級(jí)。據(jù)資料介紹雙相不銹鋼材質(zhì)可以有效抵抗硫的侵蝕。在檢修中發(fā)現(xiàn)二催化裝置分餾塔上部(除柴油抽出層為碳鋼)的白鋼塔盤,完